基于量子进化算法的配电网架规划

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1、第33卷第5期四川电力技术Vo1．33。No．52010年1O月SichuanElectricPowerTechnologyOct．，2010基于量子进化算法的配电网架规划王腾，王倩，张红涛，张洪源，郑凯(西南交通大学电气工程学院，四川成都610031)摘要：详细介绍了应用量子进化算法进行配电网架规划的方法，采用单阶段子系统模型，以规划年综合费用最低为目标，以线路传输容量、电压降、配电网辐射状结构等为约束条件。通过对具体实例的仿真实验，验证了该方法的可行性和优越性。关键词：配电网；网架规划；量子进化算

2、法Abstract：Themethodofdistributionnetworkstructureplanningbasedonquantum—inspiredevolutionaryalgorithmisintro—ducedindetail．Usingone—stagesub—systemmodel，theoptimalmoduletakestheminimumannualcomprehensivecostasitsobject，andtakesthecapacityandvoltagedropo

3、ffeederandtheradiationofdistributionnetworkasitsrestrictions．Thefeasibilityandefficiencyofthemethodareverifiedbytheresultsof印plyingittoasamplesystem．Keywords：distributionnetwork；structureplanning；quantum—inspiredevolutionaryalgorithm中图分类号：TM726文献标志码：A文章

4、编号：1003—6954(2010)05—0075一o4配电网网络规划问题是指在满足对用户供电和量子进化算法的配电网架优化规划方法，最后通过对网络运行约束的前提下，寻求一组最优的决策变量算例的仿真计算，验证了所提方法的有效陛和优越性。(变电站位置和容量、馈线的路径和尺寸等)，使投资、运行、检修、网损和可靠性损失费用之和最小⋯。1配电网架规划数学模型这里所研究的是配电网网络规划中的馈线路径优化规划问题，即配电网网架规划。配电网网架规划是一根据规划时对负荷和配电系统的处理不同，将配电网规划模型分为单阶段子

5、系统、单阶段全系统、多个离散的、非线性的、多约束的问题，近年来国内外学阶段子系统、多阶段全系统四类⋯。这里采用单阶者做了大量的研究。文献[2]采用改进最小生成树段子系统模型，假定规划水平年内负荷需求不变，在算法进行配电网架规划，具有较高的计算效率，但是模型中不考虑负荷增长因素。配电网架规划以线路扩展规划仍需要根据人的经验有干预地进行；文献的规划年综合费用最低为目标，并服从变电站容量、[3]利用辐射型配电网络每个负荷节点只有一个前馈线段容量、电压降落、辐射型网络结构等约束，其数继节点的特点，选取与负荷点

6、相同数目的变量，避免学模型可表示为了配网辐射状的检验，运用基因算法完成了网架优／,n化；文献[4]详细探讨了Tabu搜索算法在配电网络minf()=，Cl+，∑．C27"ma△P(1)规划中的应用，禁忌搜索算法用于大规模配电网规划约束条件为时由于编码过长，通过禁忌表逐一移动线路，寻优效i≤≤“i(2)率不高，且禁忌表长度是根据经验确定的，规划结果≤，(3)辐射型约束；随经验变动。连通性约束。下面提出一种基于量子进化算法的配电网架规式(1)中)为年综合费用；k为支路的编号；rt划方法。量子进化算法是一种

7、以量子计算理论为基为待选线路总数；C。=+ot，是投资回收率，础的概率搜索算法，将量子计算与进化算法相结合，是设备折旧维修费用率；是支路k的总投资费用；使用量子计算技术中的概念以提高进化算法编码的为优化变量，当待选线路k被选中时取1，否则取多样性，从而加快计算速度，保证优化的全局收敛0；∑C为全部支路的年投资费用；C为电价；性_6J。给出了配电网架优化规划模型，详细阐明基于．·75·第33卷第5期四川电力技术Vo1．33,No．52010年1O月SichuanElectricPowerTechnolo

8、gyOct．。2010"／'max是最大损耗时间；AP：(P+Q)Z／U2为支路kll=1；lO／I、I卢l分别为量子位处于状态0和1的有功损耗，为支路阻抗，P、Q为支路传输功率，的概率。每条待选线路由一个量子位表示，若有n条待选线路，则染色体编码为为支路电压，P、Q、U取支路同一侧的数值；C丁，△为全部支路的年运行费用；式(2)为节点电压约f卢⋯⋯％1(5)12⋯卢⋯J8束，i为节点电压下限；U为节点电压上限；式式中，fOLi+ff=1(k=1，2，⋯